La asignatura Física Biomédica I es una asignatura de segundo semestre del segundo curso del Máster de Física Médica impartido por la Facultad de Ciencias de la UNED.

La asignatura se encuadra dentro del ámbito de las bases físicas de las tecnologías médicas. Junto con otras asignaturas, como la Instrumentación o los Fundamentos Físicos de la Imagen Médica (I y II), aporta los conocimientos específicos que necesitará el futuro titulado para comprender la física de los procesos fisiológicos.

En particular, esta asignatura tiene como objetivos que el estudiante conozca:

• las leyes de la estática de fuerzas
• los tensores de tensiones y de deformaciones
• el concepto de viscoelasticidad
• la física de los fenómenos de transporte
• las leyes de los fenómenos eléctricos y magnéticos básicos

Y sepa aplicar estos conocimientos al estudio de:

• el comportamiento del músculo y del hueso tras la aplicación de fuerza.
• la mecánica esquelética, particularmente de las estructuras determinantes en el movimiento.
• la estimulación y el comportamiento del músculo cardiaco
• el transporte a través de membranas
• la transmisión eléctrica de los impulsos eléctricos
• los efectos de los campos eléctricos y magnéticos sobre los tejidos vivos

Se hará hincapié en los fundamentos físicos y no se tratarán modelos detallados pero de gran complicación numérica, sino modelos sencillos conceptualmente clarificadores.

Además de estos objetivos específicos, el estudiante deberá, durante su preparación de la asignatura, desarrollar las competencias generales:

• trabajar de forma autónoma.
• utilizar las nuevas tecnologías de información y comunicación (TIC) con sentido crítico.
• familiaridad con las principales fuentes de información que le permitan encontrar, seleccionar y entender la información.
• resolver problemas mediante la aplicación integrada de los conocimientos aprendidos.
• deducir conclusiones lógicas y elaborar hipótesis razonables susceptibles de evaluación.

Física Biomédica I es una asignatura de especialización dentro del Master en Física Médica. Se ubica en el primer semestre del segundo curso.

Dada la estructura del Máster, el estudiante ya habrá superado el curso de adaptación y poseerá unos conocimientos bien fundados de la física y las matemáticas que requerirá esta asignatura. En particular, serán de interés los contenidos de la asignatura de Fisiología.

Del segundo curso del Máster, puede ser interesante estar cursando o haber cursado Modelado de Sistemas Biológicos, Física de Fluidos Fisiológicos o Física Biomédica II.

Para esta asignatura se requieren también unos conocimientos básicos de inglés científico, dado que casi la totalidad de la bibliografía recomendada se halla en ese idioma. Además, se requerirá que el alumno sea capaz de analizar artículos científicos e información técnica que se encuentran, generalmente, en dicho idioma.

Los alumnos podrán ponerse en contacto con los miembros del equipo docente por medio de las herramientas de comunicación de la plataforma virtual, así como en las siguientes coordenadas:

• José Carlos Antoranz
  • e-mail: jcantoranz@dfmf.uned.es
  • Tel.: 91 3987121
  • Des. 210 de la Facultad de Ciencias de la UNED
  • Guardia: los lunes, de 16:00 a 20:00

• Daniel Rodríguez Pérez
  • e-mail: daniel@dfmf.uned.es
  • Tel.: 91 3989196
  • Des. 230 de la Facultad de Ciencias de la UNED
  • Guardia: los lunes, de 16:00 a 20:00

• Cristina Santa Marta Pastrana
  • e-mail: cris@dfmf.uned.es
  • Tel.: 91 3987219
  • Des. 209b de la Facultad de Ciencias de la UNED
  • Guardia: los lunes, de 10:00 a 14:00

COMPETENCIAS BÁSICAS

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

COMPETENCIAS GENERALES

CG01 - Adquirir la capacidad de comprensión de conocimientos y aplicación en la resolución de problemas

CG02 - Desarrollar capacidad crítica, de evaluación, creativa y de investigación

CG03 - Adquirir capacidad de estudio, de autoaprendizaje, de organización y de decisión

CG04 - Dominar las habilidades y métodos de investigación relacionados con el campo de estudio

CG05 - Adquirir la capacidad de detectar carencias en el estado actual de la ciencia y tecnología

CG06 - Desarrollar la capacidad para proponer soluciones a las carencias detectadas

 CG07 - Desarrollar la capacidad para proponer y llevar a cabo experimentos con la metodología adecuada, así como para extraer conclusiones y determinar nuevas líneas de investigación

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CE02 - Conocer la mecánica del cuerpo humano y los métodos de análisis numérico de ésta, basados en modelos físicos de la dinámica

• Manejo de las herramientas para analizar la física de los procesos mecánicos y eléctricos en el cuerpo humano.
• Conocimiento de las leyes de la estática de fuerzas.
• Leyes de la palanca.
• Manejo del tensor de tensiones, de deformaciones.
• Concepto de viscoelasticidad.
• Conocimiento del comportamiento del músculo y del hueso tras la aplicación de fuerzas.
• Aplicación al músculo cardiaco, a la Física de los fenómenos de transporte y al transporte en membranas.
• Manejo de las propiedades eléctricas de las membranas.
• Conocimiento de la transmisión eléctrica de los impulsos eléctricos.
• Conocimiento de los dipolos y multipolos del cuerpo humano.

La metodología de la asignatura está basada en la enseñanza a distancia con el apoyo de la plataforma virtual de la UNED, aLF. El estudiante recibirá las orientaciones y el apoyo del equipo docente a través de las herramientas proporcionadas por la plataforma aLF, así como del correo electrónico.

Para el trabajo autónomo y la preparación de esta asignatura los estudiantes podrán disponer de un texto de referencia que cubre el temario de la asignatura.

Además, el equipo docente proporcionará a los estudiantes la Guía de estudio con orientaciones sobre cada uno de los temas del programa, con una introducción, un esquema del tema, los objetivos de aprendizaje, la bibliografía básica de estudio (tanto la referencia básica como otras complementarias) y propuestas de posibles actividades orientadas a afianzar los conocimientos mediante su puesta en práctica. Cuando sea necesario, el equipo docente proporcionará material aclaratorio de la referencia básica y también documentos de trabajo y ampliación. Todos estos materiales, salvo el libro de texto, estarán disponibles a través de la plataforma aLF.

Otras actividades serán propuestas y anunciadas en el curso virtual, que el estudiante deberá revisar periódicamente, como los trabajos obligatorios de la asignatura.

Este libro cubre básicamente el temario de la asignatura, con un análisis físico y matemático suficientemente detallados como para resolver los problemas prácticos de las actividades de la asignatura.

El libro de Cameron es un clásico, con muchos ejemplos prácticos y una buena explicación sobre la física del cuerpo humano. Adolece, no obstante, de profundidad matemática, por lo que es bueno para una introducción, complementándose posteriormente con el texto base o con artículos de revisión.

El libro de Schneck y Bronzino trata los temas de biomecánica con profundidad y complementa, por tanto, esta parte del texto base.

El libro de Strackee trata en profundidad la física del corazón (tanto electrofisiológica como mecánica del miocardio o hemodinámica) y del árbol circulatorio.

El libro de Hobbie cubre extensamente el campo de la física médica y biológica a un nivel más avanzado que el que sugiere su título. En particular, los temas de transporte, membranas y transmisión eléctrica están muy bien explicados.

En el curso virtual se pueden encontrar artículos de revisión que sirven de apoyo al texto base para desarrollar los trabajos de la asignatura.

Las prácticas presenciales del máster se llevan a cabo de manera intensiva durante una semana (lunes a viernes), en las instalaciones del Hospital General Universitario Gregorio Marañón (HGM) y de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) gracias a los convenios suscritos con ambas entidades. Están impartidas por profesores del máster y por investigadores de los citados centros. En las diversas sesiones se trabaja con equipos de RM, CT/PET, CT (todos ellos para pequeño animal) y ecocardiografía; con instrumentación biomédica de monitorización de constantes vitales, instrumentación de quirófano, técnicas de tratamiento de tejidos, síntesis de radiofármacos y software de postproceso de imagen.

No todos los años se organizan de la misma manera, dependiendo la disponibilidad de los investigadores que colaboran con el máster, aunque la base son las sesiones citadas anteriormente.

Estas prácticas están asociadas a las asignaturas de Fundamentos Físicos de la Imagen Médica I y II, Instrumentación Biomédica y Física Biomédica I, siendo algunas sesiones de contenido común a más de una asignatura.

Es obligatorio haber realizado las prácticas para poder solicitar el título del máster.

El estudiante deberá seguir el curso a través de la plataforma aLF. A través de ella, no sólo podrá acceder a las pruebas de evaluación y material de estudio y complementario del curso, sino que podrá interactuar tanto con el equipo docente como con sus compañeros.

El resto de facilidades de la UNED, también estarán a disposición del alumno del Máster, como el material bibliográfico de las bibliotecas (tanto en los centros asociados como las de la sede cental).